Трехфазный силовой трансформатор, схема соединения обмоток – Δ/Y

Вариант 6.

Трехфазный силовой трансформатор, схема соединения обмоток – Δ/Y

Решение.

1. Параметры силового трехфазного трансформатора при номинальной нагрузке близки к параметрам идеального трансформатора, поэтому для определения магнитного потока в сердечнике можно воспользоваться выражением

Откуда магнитный поток

2. Число витков вторичной обмотки пропорционально отношению номинальных фазных напряжений первичной и вторичной обмоток

Учитывая, что вторичная обмотка соединена в звезду (Y), фазное номинальное напряжение вторичной обмотки

Для первичной обмотки, соединенной треугольником (Δ)

Следовательно, число витков вторичной обмотки

Коэффициент трансформации

3. Токи в обмотках при заданной нагрузке P2.

Ток вторичной обмотки

Ток первичной обмотки

4. Для определения КПД при заданной нагрузке воспользуемся формулой

где коэффициент нагрузки

где номинальной ток первичной обмотки трансформатора

номинальной ток вторичной обмотки трансформатора

Подставим числовые значения и определим КПД при нагрузке Р2

5. Уточненное значение напряжения на вторичной обмотке при заданной нагрузке Р2, определим по формуле:

где напряжение холостого хода вторичной обмотки

изменение вторичного напряжения при заданной нагрузке

где

где

Подставим числовые значения и определим значение напряжения на вторичной обмотке при заданной нагрузке Р2.

6. Активная мощность, потребляемая трансформатором из сети при заданной нагрузке

7. Определим параметры схемы замещения трансформатора (рис.1)

1) Определение параметров схемы замещения в режиме холостого хода.

Фазный ток холостого хода

Полное сопротивление ветви намагничивания схемы замещения трансформатора

Активное сопротивление ветви намагничивания

Индуктивное сопротивление ветви намагничивания

2) Определение параметров схемы замещения в режиме короткого замыкания.

Фазное напряжение короткого замыкания, при котором ток равен номинальному

Полное сопротивление короткого замыкания

Активное сопротивление короткого замыкания

Индуктивное сопротивление к.з.

Для приближенной симметричной схемы можно считать активное сопротивление первичной обмотки равное приведенному активному сопротивлению вторичной обмотки:

индуктивное сопротивление рассеяния первичной обмотки равное приведенному индуктивному сопротивлению рассеяния вторичной обмотки:

На рис.1 приведена схема замещения фазы трансформатора с рассчитанными параметрами и указанными токами и напряжениями.

8. Сечение стержня трансформатора

Рис.1

9. Построим векторную диаграмму трансформатора (рис.2). Выбираем масштабы для напряжения mu=100 В/см, для тока mi=0.5 A/см.

По горизонтальной оси отложим вектор магнитного потока Ф.

Вектор ЭДС отложим с учетом того, что он отстает от потока магнитопровода на . Величина ЭДС может быть принята равной номинальному напряжению первичной обмотки:

Откладываем вектор тока намагничивания I0. Угол на который отстает ток намагничивания от вектора -E1 можно определить по данным опыта холостого хода

Откладываем векторы токов и . Длину вектора тока –I2’н откладываем от конца вектора тока намагничивания I0 и делаем засечку, а вектора I1н из начала координат т.O и тоже делаем засечку. Концы векторов сходятся в точке пересечения засечек.

От конца вектора ЭДС –E1 параллельно вектору тока I1н откладываем вектор падения напряжения на активном сопротивлении R1 первичной обмотки

и перпендикулярно вектору тока I1н откладываем вектор падения напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния X1 первичной обмотки

Аналогичные построения производим для вектора

Рис.2

Дата добавления: 2015-11-04